JP7028530B2 - A liquid crystal alignment agent composition, a method for producing a liquid crystal alignment film using the composition, and a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element using the same. - Google Patents

A liquid crystal alignment agent composition, a method for producing a liquid crystal alignment film using the composition, and a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element using the same. Download PDF

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Description

関連出願との相互引用
本出願は、2018年5月17日付韓国特許出願第10-2018-0056586号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
Mutual Citation with Related Application This application claims the benefit of priority based on Korean Patent Application No. 10-2018-0056586 dated May 17, 2018, and all the contents disclosed in the document of the Korean patent application. Is included as part of this specification.

本発明は、長期保管時にも変色性が低いため、液晶配向膜として適用時、優れた光透過度を示すことができ、向上した配向性および電気的特性を実現することができる液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜および液晶表示素子に関する。 Since the present invention has low discoloration even during long-term storage, it can exhibit excellent light transmittance when applied as a liquid crystal alignment film, and can realize improved orientation and electrical characteristics. The present invention relates to an object, a method for manufacturing a liquid crystal alignment film using the same, and a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element using the same.

液晶表示素子において、液晶配向膜は、液晶を一定の方向に配向させる役割を担当している。具体的に、液晶配向膜は、液晶分子の配列に方向子(director)の役割を果たして電場(electric field)により液晶が動いて画像を形成する時、適当な方向を定めるようにする。液晶表示素子で均一な輝度(brightness)と高い明暗比(contrast ratio)を得るためには液晶を均一に配向することが必須である。 In the liquid crystal display element, the liquid crystal alignment film plays a role of orienting the liquid crystal in a certain direction. Specifically, the liquid crystal alignment film acts as a director in the arrangement of the liquid crystal molecules so as to determine an appropriate direction when the liquid crystal moves by an electric field to form an image. In order to obtain uniform brightness and high contrast ratio in the liquid crystal display element, it is essential to orient the liquid crystal uniformly.

従来、液晶を配向させる方法の一つとして、ガラスなどの基板にポリイミドのような高分子膜を塗布し、この表面をナイロンやポリエステルのような繊維を利用して一定の方向に摩擦するラビング(rubbing)方法が利用されていた。しかし、ラビング方法は、繊維質と高分子膜が摩擦される時、微細な埃や静電気(electrical discharge:ESD)が発生することがあり、液晶パネル製造時に深刻な問題点を招くことがある。 Conventionally, as one of the methods for orienting a liquid crystal display, a polymer film such as polyimide is applied to a substrate such as glass, and the surface is rubbed in a certain direction using fibers such as nylon or polyester (rubbing). The rubbing) method was used. However, in the rubbing method, when the fiber and the polymer film are rubbed against each other, fine dust and electrostatic discharge (ESD) may be generated, which may cause a serious problem in the manufacture of a liquid crystal panel.

前記ラビング方法の問題点を解決するために、最近は摩擦でなく、光照射により高分子膜に異方性(非等方性、anisotropy)を誘導し、これを利用して液晶を配列する光配向法が研究されている。 In order to solve the problem of the rubbing method, recently, instead of rubbing, light irradiation induces anisotropy (anisotropic) in the polymer film, and the light used to arrange the liquid crystal. Anisotropy is being studied.

前記光配向法に使用可能な材料としては、多様な材料が紹介されており、その中でも液晶配向膜の良好な諸般性能のためにポリイミドが主に用いられている。しかし、ポリイミドは、溶媒溶解性が劣り、溶液状態でコーティングして配向膜を形成させる製造工程上に直ちに適用するには困難がある。 Various materials have been introduced as materials that can be used in the photo-alignment method, and among them, polyimide is mainly used because of the good various performances of the liquid crystal alignment film. However, polyimide has poor solvent solubility and is difficult to apply immediately in the manufacturing process of coating in a solution state to form an alignment film.

したがって、溶解性に優れたポリアミック酸またはポリアミック酸エステルのような前駆体形態でコーティングを行った後、200℃から230℃の温度で熱処理工程を経てポリイミドを形成させ、ここに光照射を実行して配向処理を行うようになる。 Therefore, after coating in the form of a precursor such as a polyamic acid or a polyamic acid ester having excellent solubility, a polyimide is formed through a heat treatment step at a temperature of 200 ° C. to 230 ° C., and light irradiation is performed therein. The alignment process will be performed.

しかし、最近、液晶表示素子の要求性能が向上し、低電力ディスプレイが要求されることによって、高温環境での電気的高信頼性と高い光透過率および保存安定性が重要視されている。 However, recently, as the required performance of a liquid crystal display element has improved and a low power display is required, high electrical reliability, high light transmittance and storage stability in a high temperature environment have been emphasized.

そこで、長期保管時にも変色性が低いため、液晶配向膜として適用時、優れた光透過度を示すことができ、向上した配向性および電気的特性を実現することができる液晶配向剤組成物の開発が要求されている。 Therefore, since the discoloration property is low even during long-term storage, the liquid crystal alignment agent composition can exhibit excellent light transmittance when applied as a liquid crystal alignment film, and can realize improved orientation and electrical characteristics. Development is required.

本発明の目的は、長期保管時にも変色性が低いため、液晶配向膜として適用時、優れた光透過度を示すことができ、向上した配向性および電気的特性を実現することができる液晶配向剤組成物を提供することにある。 An object of the present invention is that since the discoloration property is low even during long-term storage, it is possible to exhibit excellent light transmittance when applied as a liquid crystal alignment film, and to realize improved orientation and electrical characteristics. The purpose is to provide an agent composition.

また、本発明の目的は、前記の液晶配向剤組成物を利用した液晶配向膜の製造方法を 提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for producing a liquid crystal alignment film using the liquid crystal alignment agent composition.

また、本発明の目的は、前記の製造方法で製造される液晶配向膜およびこれを含む液晶表示素子を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film manufactured by the above-mentioned manufacturing method and a liquid crystal display element including the same.

前記課題を解決するために、本明細書では、下記化学式1で表される繰り返し単位、下記化学式2で表される繰り返し単位および下記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に酸無水物(anhydride)基が結合した重合体;およびアミノ基を含有する末端改質剤化合物を含む液晶配向剤組成物を提供する。
[化学式1]

Figure 0007028530000001
[化学式2]
Figure 0007028530000002
[化学式3]
Figure 0007028530000003
前記化学式1から3で、RおよびRのうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であり、XからXは、それぞれ独立して、4価の有機基であり、YからYは、それぞれ独立して、下記化学式4で表される2価の有機基であり、
[化学式4]
Figure 0007028530000004
前記化学式4で、Aは第15族元素であり、Rは水素、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つであり、aは1から3の整数であり、ZからZのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素である。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present specification, 1 selected from the group consisting of a repeating unit represented by the following chemical formula 1, a repeating unit represented by the following chemical formula 2, and a repeating unit represented by the following chemical formula 3. Provided is a liquid crystal alignment agent composition containing a repeat unit of a species or more, a polymer having an acid anhydride group bonded to at least one terminal; and a terminal modifier compound containing an amino group.
[Chemical formula 1]
Figure 0007028530000001
[Chemical formula 2]
Figure 0007028530000002
[Chemical formula 3]
Figure 0007028530000003
In the chemical formulas 1 to 3, at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the rest is hydrogen, and X 1 to X 3 are independently tetravalent. Y1 to Y3 are each independently a divalent organic group represented by the following chemical formula 4.
[Chemical formula 4]
Figure 0007028530000004
In the chemical formula 4, A is a Group 15 element, R 3 is hydrogen, or one of the alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and Z 1 to Z. At least one of the four is nitrogen and the rest is carbon.

本明細書ではまた、前記液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階;前記塗膜を乾燥する段階;前記乾燥された塗膜に光を照射したりラビング処理したりして配向処理する段階;および前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階を含む液晶配向膜の製造方法が提供される。 Also in the present specification, the step of applying the liquid crystal alignment agent composition to a substrate to form a coating film; the step of drying the coating film; the step of irradiating the dried coating film with light or rubbing the dried coating film. Provided is a method for producing a liquid crystal alignment film, which comprises a step of aligning and curing; and a step of heat-treating and curing the oriented coating film.

本明細書ではまた、液晶配向膜の製造方法により製造された液晶配向膜とこれを含む液晶表示素子が提供される。 The present specification also provides a liquid crystal alignment film manufactured by a method for manufacturing a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element including the same.

以下、発明の具体的な実施形態による液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜についてより詳細に説明する。 Hereinafter, a liquid crystal alignment agent composition according to a specific embodiment of the invention, a method for producing a liquid crystal alignment film using the same, and a liquid crystal alignment film using the same will be described in more detail.

I.液晶配向剤組成物
発明の一実施形態によれば、前記化学式1で表される繰り返し単位、前記化学式2で表される繰り返し単位および前記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体;およびアミノ基を含有する末端改質剤化合物を含む液晶配向剤組成物が提供され得る。
I. Liquid crystal aligning agent composition According to one embodiment of the invention, it was selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2, and the repeating unit represented by the chemical formula 3. A liquid crystal alignment agent composition containing one or more repeating units, a polymer having an acid anhydride group bonded to at least one terminal; and a terminal modifier compound containing an amino group can be provided.

本発明者らは、前記一実施形態の液晶配向剤組成物のように、ポリアミック酸繰り返し単位、ポリアミック酸エステル繰り返し単位、およびポリイミド繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を主鎖として含み、前記主鎖の少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体に対して、アミノ基を含有する末端改質剤化合物を添加することによって、重合体の主鎖末端に存在する酸無水物基と末端改質剤化合物のアミノ基が反応して主鎖末端の反応性作用基である酸無水物基をイミド基、アミック酸基、またはアミック酸エステル基に改質されてもよく、これによって、末端改質剤化合物を添加する前に比べて液晶配向剤組成物から得られた液晶配向膜で高い光透過率を有することができ、液晶配向膜が設置された液晶セルでより向上した電気的信頼性および配向特性を実現できることを実験を通じて確認して発明を完成した。 The present inventors mainly use one or more repeating units selected from the group consisting of a polyamic acid repeating unit, a polyamic acid ester repeating unit, and a polyimide repeating unit, as in the liquid crystal alignment agent composition of the above embodiment. It is present at the end of the main chain of the polymer by adding a terminal modifier compound containing an amino group to the polymer contained as a chain and having an acid anhydride group bonded to at least one end of the main chain. Even if the acid anhydride group reacts with the amino group of the terminal modifier compound to modify the acid anhydride group, which is the reactive acting group at the end of the main chain, into an imide group, an amic acid group, or an amic acid ester group. Well, this allows the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent composition to have a higher light transmittance than before the addition of the terminal modifier compound, and in the liquid crystal cell on which the liquid crystal alignment film is installed. The invention was completed after confirming through experiments that improved electrical reliability and orientation characteristics could be achieved.

具体的に、前記液晶配向剤組成物に含まれている末端改質剤化合物により重合体の主鎖末端の酸無水物基がイミド基、アミック酸基、またはアミック酸エステル基などに改質されることによって、酸無水物基の酸化を防止して液晶配向膜で高い光透過率を有することができ、液晶配向膜が設置された液晶セルでより向上した電気的信頼性および配向特性を実現することができる。 Specifically, the acid anhydride group at the end of the main chain of the polymer is modified into an imide group, an amic acid group, an amic acid ester group, or the like by the terminal modifier compound contained in the liquid crystal alignment agent composition. As a result, it is possible to prevent the oxidation of the acid anhydride group and have a high light transmittance in the liquid crystal alignment film, and realize further improved electrical reliability and orientation characteristics in the liquid crystal cell in which the liquid crystal alignment film is installed. can do.

特に本発明では、窒素原子を含有する特定構造のジアミン化合物を含む反応物から製造された前記化学式4の繰り返し単位を含む液晶配向剤用重合体を利用することによって、高温で高い初期電圧保持率を有し、長期間保管時に電圧保持率の変化が少なく現れるなど、優れた電気的特性を実現することができ、コントラスト比率の低下や残像現像を改善できることを確認して発明を完成した。以下、本発明をより詳細に説明する。 In particular, in the present invention, a polymer for a liquid crystal alignment agent containing a repeating unit of the above chemical formula 4 produced from a reaction product containing a diamine compound having a specific structure containing a nitrogen atom is used to obtain a high initial voltage retention rate at a high temperature. The invention was completed after confirming that it was possible to realize excellent electrical characteristics such as a small change in the voltage retention rate during long-term storage, a decrease in the contrast ratio, and an improvement in afterimage development. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本明細書で特別な制限がない限り、次の用語は下記のように定義される。 Unless otherwise specified herein, the following terms are defined as follows:

本明細書で、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。 As used herein, when a component is referred to as "contains" a component, it is possible to include other components as well, rather than excluding other components, unless otherwise stated. means.

本明細書で、置換基の例示は以下で説明するが、これに限定されるのではない。 Examples of substituents are described herein below, but are not limited thereto.

本明細書で、「置換」という用語は、化合物内の水素原子の代わりに他の作用基が結合することを意味し、置換される位置は水素原子が置換される位置、つまり、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、2以上置換される場合、2以上の置換基は互いに同一でも、異なっていてもよい。 As used herein, the term "substitution" means that another working group is attached instead of a hydrogen atom in the compound, where the substituted position is the position where the hydrogen atom is substituted, that is, the substituent is. The position is not limited as long as it can be substituted, and when two or more substituents are substituted, the two or more substituents may be the same or different from each other.

本明細書で「置換または非置換された」という用語は、重水素;ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシ基;カルボニル基;エステル基;イミド基;アミド基;第1級アミノ基;カルボキシ基;スルホン酸基;スルホンアミド基;ホスフィンオキシド基;アルコキシ基;アリールオキシ基;アルキルチオキシ基;アリールチオキシ基;アルキルスルホキシ基;アリールスルホキシ基;シリル基;ホウ素基;アルキル基;シクロアルキル基;アルケニル基;アリール基;アルアルキル基;アルアルケニル基;アルキルアリール基;アルコキシシリルアルキル基;アリールホスフィン基;またはN、OおよびS原子のうちの1個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択された1個以上の置換基で置換または非置換されるか、または前記例示した置換基のうちの2以上の置換基が連結された置換または非置換されたことを意味する。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。つまり、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、2個のフェニル基が連結された置換基に解釈されてもよい。 As used herein, the term "substituted or unsubstituted" refers to a heavy hydrogen; a halogen group; a cyano group; a nitro group; a hydroxy group; a carbonyl group; an ester group; an imide group; an amide group; a primary amino group; a carboxy group. Group; Sulfonic acid group; Sulfonamide group; Phosphine oxide group; alkoxy group; Aryloxy group; Alkylthioxy group; Arylthioxy group; Alkylsulfoxy group; Alkyl group; alkenyl group; aryl group; alalkyl group; alalkenyl group; alkylaryl group; alkoxysilylalkyl group; arylphosphin group; or a heterocyclic group containing one or more of N, O and S atoms. It means that it has been substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group, or that two or more of the above exemplified substituents have been linked and substituted. For example, the "substituent in which two or more substituents are linked" may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent in which two phenyl groups are linked.

本明細書で、

Figure 0007028530000005
は、他の置換基に連結される結合を意味し、直接結合はLで表される部分に別途の原子が存在しないことを意味する。 In this specification,
Figure 0007028530000005
Means a bond linked to another substituent, and a direct bond means that there is no separate atom in the portion represented by L.

本明細書において、アルキル基は、アルカン(alkane)に由来する1価の作用基であり、直鎖または分枝鎖であってもよく、前記直鎖アルキル基の炭素数は特に限定されないが、1から20であることが好ましい。また、前記分枝鎖アルキル基の炭素数は、3から20である。アルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、1-メチル-ブチル、1-エチル-ブチル、ペンチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、ヘキシル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、2-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、ヘプチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、オクチル、n-オクチル、tert-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、1-エチル-プロピル、1,1-ジメチル-プロピル、イソヘキシル、2-メチルペンチル、4-メチルヘキシル、5-メチルヘキシル、2,6-ジメチルヘプタン-4-イルなどがあるが、これらに限定されない。前記アルキル基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the alkyl group is a monovalent acting group derived from an alkane, and may be a straight chain or a branched chain, and the number of carbon atoms of the straight chain alkyl group is not particularly limited. It is preferably 1 to 20. Further, the number of carbon atoms of the branched-chain alkyl group is 3 to 20. Specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, Pentyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl , N-Heptyl, 1-methylhexyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 1-ethyl-propyl , 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl, 2,6-dimethylheptane-4-yl and the like, but are not limited thereto. The alkyl group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、シクロアルキル基は、シクロアルカン(cycloalkane)に由来する1価の作用基であり、単環式または多環式であってもよく、特に限定されないが、炭素数は3から20である。また一つの実施状態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は、3から10である。具体的にシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、3-メチルシクロペンチル、2,3-ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、3-メチルシクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、2,3-ジメチルシクロヘキシル、3,4,5-トリメチルシクロヘキシル、4-tert-ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプチルなどがあるが、これに限定されない。前記シクロアルキル基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the cycloalkyl group is a monovalent acting group derived from cycloalkane, and may be monocyclic or polycyclic, and is not particularly limited, but has 3 to 20 carbon atoms. Is. Further, according to one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 10 carbon atoms. Specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, There are, but are not limited to, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, bicyclo [2,2,1] heptyl and the like. The cycloalkyl group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、アリール基は、アレーン(arene)に由来する1価の作用基であり、特に限定されないが、炭素数6から20であることが好ましく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになることができるが、これに限定されるのではない。前記多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになることができるが、これに限定されるのではない。前記アリール基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the aryl group is a monovalent agonist derived from arene, and is not particularly limited, but preferably has 6 to 20 carbon atoms, and is a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. It may be a group. The aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group or the like as the monocyclic aryl group, but is not limited thereto. The polycyclic aryl group can be, but is not limited to, a naphthyl group, an anthrasenyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a peryleneyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group and the like. The aryl group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素でない原子、ヘテロ原子を1以上含むものであり、具体的に前記ヘテロ原子は、O、N、SeおよびSなどからなる群より選択される原子を1以上含むことができる。炭素数は、特に限定されないが、炭素数4から20であることが好ましく、前記ヘテロアリール基は、単環式または多環式であってもよい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラニル基、ピロール基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、トリアゾリル基、アクリジル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリニル基(phenanthrolinyl) 、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基、アジリジル基、アザインドリル基、イソインドリル基、インダゾリル基、プリン基(purine)、プテリジル基(pteridinyl)、β-カルボニル基、ナフチリジル基(naphthyridinyl)、テルピリジル基、フェナジニル基、イミダゾピリジル基、ピロピリジル基、アゼピン基、ピラゾリル基およびジべンゾフラニル基などがあるが、これに限定されるのではない。前記ヘテロアリール基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the heteroaryl group contains one or more non-carbon atoms and heteroatoms, and specifically, the heteroatom is one atom selected from the group consisting of O, N, Se, S and the like. The above can be included. The number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 4 to 20, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic. Examples of heterocyclic groups include thiophene group, furanyl group, pyrrole group, imidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazinyl group, triazolyl group, acrizyl group and pyridadinyl group. Pyrazineyl group, quinolinyl group, quinazolinyl group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyridopyrimidyl group, pyridopyrazinyl group, pyrazinopyrazinyl group, isoquinolinyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzoimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzo Carbazolyl group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phenanthrolinyl group, thiazolyl group, isooxazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, benzothiazolyl group, phenothiazinyl group, azylidyl group, azaindrill group, Isoindryl group, indazolyl group, purine group, pteridinyl group, β-carbonyl group, naphthylidyl group, terpyridyl group, phenazinyl group, imidazole pyridyl group, pyropyridyl group, azepine group, pyrazolyl group and dibe There are, but are not limited to, nzofuranyl groups. The heteroaryl group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、ハロアルキル基は、前述したアルキル基にハロゲン基が置換された作用基を意味し、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素がある。前記ハロアルキル基は置換または非置換されてもよい。 As used herein, the haloalkyl group means an acting group in which a halogen group is substituted with the above-mentioned alkyl group, and examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine and iodine. The haloalkyl group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、アルキレン基は、アルカン(alkane)に由来する2価の作用基であり、これらは2価の作用基であることを除いては、前述したアルキル基の説明が適用可能である。例えば、直鎖型、または分枝型であって、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソブチレン基、sec-ブチレン基、tert-ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基などになることができる。前記アルキレン基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the alkylene group is a divalent working group derived from an alkane, and the above-mentioned description of the alkyl group is applicable except that these are divalent working groups. .. For example, it may be a linear type or a branched type, and may be a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, a tert-butylene group, a pentylene group, a hexylene group or the like. The alkylene group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、ハロアルキレン基は、アルカン(alkane)に由来する2価の作用基に含有された水素原子1以上がハロゲンで置換された作用基である。ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素がある。 In the present specification, the haloalkylene group is an active group in which one or more hydrogen atoms contained in a divalent active group derived from an alkane are substituted with a halogen. Examples of halogen groups are fluorine, chlorine, bromine or iodine.

本明細書において、シクロアルキレン基は、シクロアルカンに由来する2価の作用基であり、これらは2価の作用基であることを除いては、前述したシクロアルキル基の説明が適用可能である。前記シクロアルキレン基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the cycloalkylene group is a divalent working group derived from a cycloalkane, and the above-mentioned description of the cycloalkyl group is applicable except that these are divalent working groups. .. The cycloalkylene group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、ヘテロシクロアルキレン基は、炭素数は3から20、または3から10、または6から20である。ヘテロ原子としてO、NまたはSを含有するシクロアルキレン基であり、2価の作用基であることを除いては前述したシクロアルキレン基の説明が適用可能である。前記ヘテロシクロアルキレン基は置換または非置換されてもよい。 As used herein, the heterocycloalkylene group has 3 to 20, or 3 to 10, or 6 to 20 carbon atoms. The above-mentioned description of the cycloalkylene group is applicable except that it is a cycloalkylene group containing O, N or S as a hetero atom and is a divalent acting group. The heterocycloalkylene group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、アリーレン基は、アレーン(arene)に由来する2価の作用基であり、これらは2価の作用基であることを除いては前述したアリール基の説明が適用可能である。例えば、直鎖型、または分枝型であって、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基などになることができる。前記アリーレン基は置換または非置換されてもよい。 In the present specification, the arylene group is a divalent acting group derived from arene, and the above-mentioned description of the aryl group is applicable except that these are divalent acting groups. For example, it may be a linear type or a branched type, and may be a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, or the like. The arylene group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、ヘテロアリーレン基は、炭素数は2から20、または2から10、または6から20である。ヘテロ原子としてO、NまたはSを含有するアリーレン基であり、2価の作用基であることを除いては前述したヘテロアリール基の説明が適用可能である。前記ヘテロアリーレン基は置換または非置換されてもよい。 As used herein, the heteroarylene group has 2 to 20, or 2 to 10, or 6 to 20 carbon atoms. The above-mentioned description of the heteroaryl group is applicable except that it is an arylene group containing O, N or S as a hetero atom and is a divalent acting group. The heteroarylene group may be substituted or unsubstituted.

本明細書において、炭素数1から10のフルオロアルキル基は、前記炭素数1から10のアルキル基の一つ以上の水素がフッ素で置換されたものであってもよく、炭素数1から10のフルオロアルコキシ基は、前記炭素数1から10のアルコキシ基の一つ以上の水素がフッ素で置換されたものであってもよい。 In the present specification, the fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be one in which one or more hydrogens of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with hydrogen, and the fluoroalkyl group has 1 to 10 carbon atoms. The fluoroalkoxy group may be one in which one or more hydrogens of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with fluorine.

本明細書において、ハロゲン(halogen)は、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)またはヨウ素(I)であってもよい。 As used herein, the halogen may be fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I).

本明細書において、第15族元素は、窒素(N)、リン(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)またはビスマス(Bi)であってもよい。 As used herein, the Group 15 element may be nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb) or bismuth (Bi).

本明細書において、窒素酸化物は、窒素原子と酸素原子が結合した化合物であって、窒素酸化物作用基は作用基内に窒素酸化物を含む作用基を意味する。前記窒素酸化物作用基の例を挙げると、ニトロ基(-NO)などを用いることができる。 In the present specification, the nitrogen oxide is a compound in which a nitrogen atom and an oxygen atom are bonded, and the nitrogen oxide working group means a working group containing a nitrogen oxide in the working group. To give an example of the nitrogen oxide acting group, a nitro group (-NO 2 ) or the like can be used.

本明細書において、多価有機基(multivalent organic group)は任意の化合物に結合された複数の水素原子が除去された形態の残基であり、例えば2価有機基、3価有機基、4価有機基が挙げられる。一例として、シクロブタンに由来する4価の有機基は、シクロブタンに結合された任意の水素原子4個が除去された形態の残基を意味する。 In the present specification, a multivalent organic group is a residue in which a plurality of hydrogen atoms bonded to an arbitrary compound have been removed, and is, for example, a divalent organic group, a trivalent organic group, or a tetravalent group. Organic groups can be mentioned. As an example, a tetravalent organic group derived from cyclobutane means a residue in the form in which any four hydrogen atoms attached to cyclobutane have been removed.

本明細書で、直接結合または単一結合は、当該位置に如何なる原子または原子団も存在しないため、結合線で連結されることを意味する。具体的に、化学式中のL、Lで表される部分に別途の原子が存在しないことを意味する。 As used herein, a direct bond or a single bond means that any atom or group of atoms is not present at that position and is therefore connected by a bond line. Specifically, it means that there is no separate atom in the portion represented by L 1 and L 2 in the chemical formula.

(1)重合体
前記重合体は、前記化学式1で表される繰り返し単位、前記化学式2で表される繰り返し単位および前記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位からなる群より選択された1種以上を含むことができる。
(1) Polymer The polymer is one or more selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2, and the repeating unit represented by the chemical formula 3. It can include one or more selected from the group consisting of repeating units.

つまり、前記重合体は、化学式1で表される繰り返し単位1種、化学式2で表される繰り返し単位1種、化学式3で表される繰り返し単位1種、またはこれらの2種以上の繰り返し単位が混合された共重合体を含むことができる。 That is, the polymer has one repeating unit represented by the chemical formula 1, one repeating unit represented by the chemical formula 2, one repeating unit represented by the chemical formula 3, or two or more repeating units thereof. It can include a mixed copolymer.

前記化学式1で表される繰り返し単位はポリイミド繰り返し単位に対応し、前記化学式2で表される繰り返し単位はポリアミック酸エステル繰り返し単位に対応し、前記化学式3で表される繰り返し単位はポリアミック酸繰り返し単位に対応することができるため、前記重合体は、ポリアミック酸繰り返し単位1種、ポリアミック酸エステル繰り返し単位1種、ポリイミド繰り返し単位1種、またはこれらの2種以上の繰り返し単位が混合または結合された共重合体を含むことができる。 The repeating unit represented by the chemical formula 1 corresponds to a polyimide repeating unit, the repeating unit represented by the chemical formula 2 corresponds to a polyamic acid ester repeating unit, and the repeating unit represented by the chemical formula 3 corresponds to a polyamic acid repeating unit. In this polymer, one polyamic acid repeating unit, one polyamic acid ester repeating unit, one polyimide repeating unit, or two or more of these repeating units are mixed or bonded together. It can contain polymers.

前記化学式1で表される繰り返し単位、前記化学式2で表される繰り返し単位および前記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位は、前記重合体の主鎖を形成することができる One or more repeating units selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2 and the repeating unit represented by the chemical formula 3 is the main chain of the polymer. Can form

前記化学式1から3の繰り返し単位において、XからXは互いに同一または異なり、それぞれ独立して4価の有機基であってもよい。前記XからXはポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、またはポリイミド合成時に使用されるテトラカルボン酸無水物化合物に由来する作用基であってもよい。 In the repeating units of the chemical formulas 1 to 3, X 1 to X 3 may be the same or different from each other and may be independently tetravalent organic groups. The X1 to X3 may be a polyamic acid , a polyamic acid ester, or an active group derived from a tetracarboxylic acid anhydride compound used at the time of polyimide synthesis.

より具体的に、前記XからXは、それぞれ独立して、下記化学式5で表される4価の有機基のうちの一つであってもよい。
[化学式5]

Figure 0007028530000006
前記化学式5で、RからRは、それぞれ独立して、水素、または炭素数1から10のアルキル基であり、Lは直接結合、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO-、-CR1011-、-CONH-、-COO-、-(CH-、-O(CHO-、-COO-(CH-OCO-、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選択されたいずれか一つであり、R10およびR11は、それぞれ独立して、水素、炭素数1から10のアルキル基、または炭素数1から10のハロアルキル基であり、bは1から10の整数である。 More specifically, the X 1 to X 3 may be independently one of the tetravalent organic groups represented by the following chemical formula 5.
[Chemical formula 5]
Figure 0007028530000006
In the chemical formula 5, R 4 to R 9 are independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and L 1 is a direct bond, -O-, -CO-, -S-,-. SO-, -SO 2- , -CR 10 R 11- , -CONH-, -COO-,-(CH 2 ) b- , -O (CH 2 ) b O-, -COO- (CH 2 ) b- One selected from the group consisting of OCO-, phenylene or a combination thereof, R 10 and R 11 are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, respectively. It is a haloalkyl group of 10 and b is an integer from 1 to 10.

具体的に、前記XからXは、それぞれ独立して、ピロメリト酸二無水物(pyromellitic dianhydride、PMDA)に由来する下記化学式5-1の有機基;3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(3,3',4,4'-Biphenyl Tetracarboxylic Acid Dianhydride、BPDA)に由来する下記化学式5-2の有機基;1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(1,2,4,5-Cyclohexanetetracarboxylic Dianhydride、HPMDA)に由来する下記化学式5-3の有機基;または1,3-ジメチル-シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物(DMCBDA)に由来する下記化学式5-4の有機基であってもよい。
[化学式5-1]

Figure 0007028530000007
[化学式5-2]
Figure 0007028530000008
[化学式5-3]
Figure 0007028530000009
[化学式5-4]
Figure 0007028530000010
Specifically, X 1 to X 3 are independently organic groups of the following chemical formula 5-1 derived from pyromylic acid dianhydride (PMDA); 3,3', 4,4'-. Organic group of the following chemical formula 5-2 derived from biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (3,3', 4,4'-Biphenyl Terracarboxyl Acid Dianhydride, BPDA); 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid di. Organic group of the following chemical formula 5-3 derived from anhydrate (1,2,4,5-Cyclohexanetracarboxylic Dianhydride, HPMDA); or 1,3-dimethyl-cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride. It may be an organic group of the following chemical formula 5-4 derived from a substance (DMCBDA).
[Chemical formula 5-1]
Figure 0007028530000007
[Chemical formula 5-2]
Figure 0007028530000008
[Chemical formula 5-3]
Figure 0007028530000009
[Chemical formula 5-4]
Figure 0007028530000010

より好ましくは、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する前記化学式5-2の有機基を用いることができる。 More preferably, the organic group of the chemical formula 5-2 derived from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride can be used.

一方、前記化学式1から3で、YからYは互いに同一または異なり、それぞれ独立して2価の有機基であってもよい。前記YからYはポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、またはポリイミド合成時に使用されるジアミン化合物に由来する作用基であってもよい。 On the other hand, in the chemical formulas 1 to 3, Y 1 to Y 3 may be the same or different from each other, and may be independently divalent organic groups. The Y1 to Y3 may be a polyamic acid , a polyamic acid ester, or a working group derived from a diamine compound used in the synthesis of polyimide.

具体的な例として前記YからYは前記化学式4で表される2価の有機基であってもよい。 As a specific example, the Y 1 to Y 3 may be a divalent organic group represented by the chemical formula 4.

前記化学式4で、Aは第15族元素であり、Rは水素、または炭素数1から10のアルキル基であり、aは1から3の整数であり、ZからZのうちの少なくとも一つ、つまり、一つ以上が窒素であり、残りは炭素である。 In the chemical formula 4, A is a Group 15 element, R 3 is hydrogen, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and at least Z 1 to Z 4 are present. One, that is, one or more is nitrogen and the rest is carbon.

前記第15族元素は、窒素(N)、リン(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)またはビスマス(Bi)であってもよい。前記Rは前記Aに結合する作用基として、aで表される数字の個数分、A元素に結合することができる。好ましくは前記化学式4で、Aは窒素であり、Rは水素であり、aは1であってもよい。 The Group 15 element may be nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb) or bismuth (Bi). The R 3 can be bonded to the element A as the number of the number represented by a as the acting group to be bonded to the A. Preferably, in the chemical formula 4, A may be nitrogen, R 3 may be hydrogen, and a may be 1.

一方、前記化学式4で、ZからZのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素を満足することによって、前記窒素原子により前記化学式4は中心点または中心線を基準に対称にならない非対称構造をなすことができる。前記化学式4は、液晶配向剤用重合体形成に使用される前駆体であるジアミンに由来する作用基であり、後述するように非対称ジアミンを用いることによるものとみられる。 On the other hand, in the chemical formula 4, at least one of Z 1 to Z 4 is nitrogen, and the rest satisfies carbon, so that the chemical formula 4 is symmetrical with respect to the center point or the center line due to the nitrogen atom. It is possible to form an asymmetrical structure that does not become. The chemical formula 4 is an active group derived from a diamine, which is a precursor used for forming a polymer for a liquid crystal alignment agent, and is considered to be due to the use of an asymmetric diamine as described later.

既存に知られた液晶配向剤用重合体分野で非対称ジアミンまたはこれに由来する繰り返し単位に対する構成およびそれによる効果を全く認知していないという点で前記化学式4の作用基とその前駆体であるジアミン化合物は新規なものとみられる。 The working group of the above chemical formula 4 and its precursor diamine in that the composition for the asymmetric diamine or the repeating unit derived from the asymmetric diamine and the effect thereof are not recognized at all in the existing known polymer field for liquid crystal alignment agents. The compound appears to be novel.

より具体的に、前記化学式4で、ZからZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であってもよく、前記化学式4で、ZまたはZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、ZおよびZは炭素であってもよい。つまり、前記化学式4でZからZが含まれている芳香族環はピリジン(pyridine)構造を有することができる。これによって、前記一実施形態の液晶配向剤用重合体が適用された液晶ディスプレイ素子が高い電圧保持率および液晶配向性を実現することができる。 More specifically, in the above chemical formula 4, one of Z 1 to Z 4 may be nitrogen and the rest may be carbon, and in the above chemical formula 4, one of Z 1 or Z 3 is nitrogen. Yes, the rest is carbon, and Z 2 and Z 4 may be carbon. That is, the aromatic ring containing Z 1 to Z 4 in the chemical formula 4 can have a pyridine structure. As a result, the liquid crystal display element to which the polymer for liquid crystal alignment agent of the above embodiment is applied can realize a high voltage retention rate and liquid crystal orientation.

反面、2個の芳香族環化合物が第2級アミン基または第3級アミン基なしに単一結合で結合する場合、液晶配向剤の輝度変動率が増加して残像特性が不良であり、電圧保持率が顕著に減少する技術的問題が発生することがある。 On the other hand, when the two aromatic ring compounds are bonded in a single bond without a secondary amine group or a tertiary amine group, the brightness fluctuation rate of the liquid crystal alignment agent increases, the afterimage characteristics are poor, and the voltage Technical problems may occur in which the retention rate is significantly reduced.

また、第2級アミン基または第3級アミン基を通じて結合する2個の芳香族環化合物のそれぞれが窒素原子を含まない場合、アミンと酸無水物の反応で形成されるポリアミック酸またはポリアミック酸エステルに対してイミド化反応を進行しても、(例えば、230℃熱処理を通じて)十分なイミド化反応を進行することができないことによって、最終液晶配向膜内でイミド化率が減少する限界がある。 Further, when each of the two aromatic ring compounds bonded through the secondary amine group or the tertiary amine group does not contain a nitrogen atom, the polyamic acid or polyamic acid ester formed by the reaction of the amine and the acid anhydride is formed. However, even if the imidization reaction proceeds, there is a limit that the imidization rate decreases in the final liquid crystal alignment film because the imidization reaction cannot proceed sufficiently (for example, through 230 ° C. heat treatment).

また、前記化学式4で表される作用基は、2個の芳香族環化合物、好ましくはヘテロ芳香族環化合物および芳香族環化合物のそれぞれにアミン基および水素だけが結合しているに過ぎず、他の置換基が導入されないことを特徴とし、ヘテロ芳香族環化合物または芳香族環化合物に置換基、例えばフルオロアルキル基が導入される場合、輝度変動率が増加して残像特性が不良であり、電圧保持率が顕著に減少する技術的問題が発生することがある。 Further, the active group represented by the chemical formula 4 has only an amine group and hydrogen bonded to each of the two aromatic ring compounds, preferably the heteroaromatic ring compound and the aromatic ring compound, respectively. It is characterized in that no other substituent is introduced, and when a substituent such as a fluoroalkyl group is introduced into the heteroaromatic ring compound or the aromatic ring compound, the brightness fluctuation rate increases and the afterimage characteristics are poor. Technical problems may occur in which the voltage retention is significantly reduced.

また、前記化学式4は、下記化学式4-1、化学式4-2および化学式4-3からなる群より選択された1種以上の作用基を含むことができる。
[化学式4-1]

Figure 0007028530000011
[化学式4-2]
Figure 0007028530000012
[化学式4-3]
Figure 0007028530000013
Further, the chemical formula 4 can contain one or more active groups selected from the group consisting of the following chemical formulas 4-1 and 4-2 and 4-3.
[Chemical formula 4-1]
Figure 0007028530000011
[Chemical formula 4-2]
Figure 0007028530000012
[Chemical formula 4-3]
Figure 0007028530000013

前記化学式4-1、化学式4-2および化学式4-3に記載されたA、R、a、Z、Z、Z、Zに対する内容は、前記化学式4で前述した内容を含む。 The contents of A, R3 , a , Z1, Z2, Z3 , and Z4 described in Chemical Formula 4-1 and Chemical Formula 4-2 and Chemical Formula 4-3 include the contents described above in Chemical Formula 4 . ..

このように、前記化学式4の作用基が化学式4-1、化学式4-2および化学式4-3からなる群より選択された1種以上の作用基を含むことによって、より優れた液晶配向性を実現することができる。 As described above, the working group of the chemical formula 4 contains one or more working groups selected from the group consisting of the chemical formula 4-1 and the chemical formula 4-2 and the chemical formula 4-3, thereby achieving more excellent liquid crystal orientation. It can be realized.

より好ましくは、前記化学式4-1から4-3で、Aは窒素であり、Rは水素であり、aは1であり、ZまたはZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、ZおよびZは炭素であってもよい。具体的に、前記化学式4は、下記化学式4-4、化学式4-5および化学式4-6からなる群より選択された1種以上の作用基を含むことができる。
[化学式4-4]

Figure 0007028530000014
[化学式4-5]
Figure 0007028530000015
[化学式4-6]
Figure 0007028530000016
More preferably, in the chemical formulas 4-1 to 4-3, A is nitrogen, R 3 is hydrogen, a is 1, one of Z 1 or Z 3 is nitrogen, and the rest. It is carbon, and Z 2 and Z 4 may be carbon. Specifically, the chemical formula 4 can contain one or more working groups selected from the group consisting of the following chemical formulas 4-4, 4-5 and 4-6.
[Chemical formula 4-4]
Figure 0007028530000014
[Chemical formula 4-5]
Figure 0007028530000015
[Chemical formula 4-6]
Figure 0007028530000016

つまり、前記化学式4-1で、Aは窒素であり、Rは水素であり、aは1であり、ZまたはZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、ZおよびZは炭素である場合、前記化学式4-4で表される作用基である。また、前記化学式4-2で、Aは窒素であり、Rは水素であり、aは1であり、ZまたはZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、ZおよびZは炭素である場合、前記化学式4-5で表される作用基である。また、前記化学式4-3で、Aは窒素であり、Rは水素であり、aは1であり、ZまたはZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、ZおよびZは炭素である場合、前記化学式4-6で表される作用基である。 That is, in the above chemical formula 4-1 A is nitrogen, R 3 is hydrogen, a is 1, one of Z 1 or Z 3 is nitrogen, and the rest is carbon, Z 2 And Z 4 are the working groups represented by the above chemical formula 4-4 when they are carbon. Further, in the above chemical formula 4-2, A is nitrogen, R 3 is hydrogen, a is 1, one of Z 1 or Z 3 is nitrogen, and the rest is carbon, Z 2 And Z 4 are the working groups represented by the above chemical formula 4-5 when they are carbon. Further, in the above chemical formula 4-3, A is nitrogen, R 3 is hydrogen, a is 1, one of Z 1 or Z 3 is nitrogen, and the rest is carbon, Z 2 And Z 4 are the working groups represented by the above chemical formula 4-6 when they are carbon.

一方、前記重合体は、少なくとも一末端に酸無水物基が結合することができる。つまり、前記重合体は、前述した化学式1から3で表される繰り返し単位を主鎖として含み、前記主鎖の両末端のうちのいずれか一つ以上に酸無水物基(anhydride group)が結合した状態で存在することができる。 On the other hand, the polymer can have an acid anhydride group bonded to at least one end. That is, the polymer contains a repeating unit represented by the above-mentioned chemical formulas 1 to 3 as a main chain, and an acid anhydride group (anhydride group) is bonded to any one or more of both ends of the main chain. Can exist in the same state.

前記重合体の少なくとも一末端に酸無水物基を結合させる方法の例が大きく限定されるのではなく、例えば、前記重合体製造に使用される反応単量体であるジアミン化合物とテトラカルボン酸無水物化合物の中で、テトラカルボン酸無水物化合物のモル含有量をジアミン化合物のモル含有量より過量で添加する方法を用いることができる。 Examples of the method of attaching an acid anhydride group to at least one end of the polymer are not largely limited, and for example, a diamine compound and tetracarboxylic acid anhydride which are reaction monomers used in the production of the polymer are not limited. Among the compound compounds, a method of adding the molar content of the tetracarboxylic acid anhydride compound in an excess amount of the molar content of the diamine compound can be used.

一方、前記重合体は、前記化学式1で表される繰り返し単位、化学式2で表される繰り返し単位および化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体を第1重合体という時、前記第1重合体以外に、前記化学式1で表される繰り返し単位、化学式2で表される繰り返し単位および化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に下記化学式7、化学式8、化学式9からなる群より選択された1種以上の末端作用基を含む第2重合体をさらに含むことができる。
[化学式7]

Figure 0007028530000017
[化学式8]
Figure 0007028530000018
[化学式9]
Figure 0007028530000019
前記化学式7から9で、R'およびR'のうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であり、X'からX'は、それぞれ独立して、4価の有機基であり、Y'からY'は、それぞれ独立して、下記化学式4で表される2価の有機基であり、L'およびL'は、それぞれ独立して、直接結合、-O-、-CO-、-S-、-CONH-、-COO-、-O(CHO-、-COO-(CH-OCO-、炭素数1から10のアルキレン基、炭素数1から10のハロアルキレン基、炭素数3から20のシクロアルキレン基、炭素数3から20のヘテロシクロアルキレン基、炭素数6から30のアリーレン基、または炭素数3から20のヘテロアリーレン基のうちの一つであり、tは1から10の整数であり、X'は水素、ヒドロキシ基、ニトロ基、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つであり、
[化学式4]
Figure 0007028530000020
前記化学式4で、Aは第15族元素であり、Rは水素、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つであり、aは1から3の整数であり、ZからZのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素である。 On the other hand, the polymer contains one or more repeating units selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2, and the repeating unit represented by the chemical formula 3. When a polymer having an acid anhydride group bonded to at least one terminal is referred to as a first polymer, in addition to the first polymer, a repeating unit represented by the chemical formula 1, a repeating unit represented by the chemical formula 2, and a chemical formula 3 are used. It contains one or more repeating units selected from the group consisting of the repeating units represented by, and has at least one terminal action group selected from the group consisting of the following chemical formulas 7, 8 and 9 at least at one end. The containing second polymer can be further contained.
[Chemical formula 7]
Figure 0007028530000017
[Chemical formula 8]
Figure 0007028530000018
[Chemical formula 9]
Figure 0007028530000019
In the chemical formulas 7 to 9, at least one of R 1'and R 2'is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the rest is hydrogen, and X 1'to X 3'are independent of each other. Y 1'to Y 3'are independent divalent organic groups represented by the following chemical formula 4, and L 2'and L 3'are independent of each other. Then, direct bond, -O-, -CO-, -S-, -CONH-, -COO-, -O (CH 2 ) t O-, -COO- (CH 2 ) t -OCO-, carbon number 1 to 10 alkylene groups, 1 to 10 carbon haloalkylene groups, 3 to 20 carbon cycloalkylene groups, 3 to 20 carbon heterocycloalkylene groups, 6 to 30 carbon arylene groups, or carbons One of 3 to 20 heteroarylene groups, t is an integer of 1 to 10, X'is one of hydrogen, hydroxy group, nitro group, or alkyl group with 1 to 10 carbon atoms. And
[Chemical formula 4]
Figure 0007028530000020
In the chemical formula 4, A is a Group 15 element, R 3 is hydrogen, or one of the alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and Z 1 to Z. At least one of the four is nitrogen and the rest is carbon.

具体的に、前記第2重合体は、前記一実施形態の液晶配向剤組成物に含まれている前記化学式1で表される繰り返し単位、前記化学式2で表される繰り返し単位および前記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上を含み、少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体に対して、前記アミノ基を含有する末端改質剤化合物が反応して、末端酸無水物基を改質させた反応結果物に該当する。 Specifically, the second polymer is a repeating unit represented by the chemical formula 1, a repeating unit represented by the chemical formula 2, and the chemical formula 3 contained in the liquid crystal aligning agent composition of the above embodiment. The amino group-containing terminal modifier compound reacts with a polymer containing one or more selected from the group consisting of the represented repeating units and having an acid anhydride group bonded to at least one terminal. , Corresponds to the reaction result obtained by modifying the terminal acid anhydride group.

つまり、前記重合体の少なくとも一末端に結合した酸無水物基が末端改質剤化合物にアミノ基と反応してイミド基、アミック酸基、またはアミック酸エステル基に改質されてもよい。 That is, the acid anhydride group bonded to at least one terminal of the polymer may react with the terminal modifier compound to be modified to an imide group, an amic acid group, or an amic acid ester group.

前記化学式7から9で、X'からX'は互いに同一または異なり、それぞれ独立して4価の有機基であってもよい。前記X'からX'はポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、またはポリイミド合成時に使用されるテトラカルボン酸無水物化合物に由来する作用基であってもよい。 In the chemical formulas 7 to 9, X 1'to X 3'may be the same or different from each other and may be independently tetravalent organic groups. The X 1'to X 3'may be an active group derived from a polyamic acid, a polyamic acid ester, or a tetracarboxylic acid anhydride compound used at the time of polyimide synthesis.

より具体的に、前記X'からX'は、それぞれ独立して、前記化学式5で表される4価の有機基のうちの一つであってもよい。 More specifically, the X 1'to X 3'may be independently one of the tetravalent organic groups represented by the chemical formula 5.

また、前記化学式7から9で、Y'からY'は互いに同一または異なり、それぞれ独立して2価の有機基であってもよい。前記Y'からY'はポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、またはポリイミド合成時に使用されるジアミン化合物に由来する作用基であってもよい。具体的な例として前記Y'からY'は前記化学式4で表される2価の有機基であってもよい。 Further, in the chemical formulas 7 to 9, Y 1'to Y 3'may be the same or different from each other, and may be independently divalent organic groups. The Y 1'to Y 3'may be an active group derived from a polyamic acid, a polyamic acid ester, or a diamine compound used in the synthesis of polyimide. As a specific example, the Y 1'to Y 3'may be a divalent organic group represented by the chemical formula 4.

また、前記化学式7から9で、R'およびR'のうちの少なくとも一つが炭素数1から10のアルキルであり、残りは水素であってもよい。 Further, in the chemical formulas 7 to 9, at least one of R 1'and R 2'may be an alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and the rest may be hydrogen.

前記第2重合体は、液晶配向剤組成物全体に対して0.5重量%から40重量%、または1重量%から30重量%、または1重量%から20重量%、または1重量%から10重量%で含有されてもよい。つまり、前記液晶配向剤組成物には少なくとも一末端に酸無水物基が結合した第1重合体、末端改質剤、そして末端改質剤により酸無水物基が改質された第2重合体が混合されてもよい。 The second polymer is 0.5% by weight to 40% by weight, or 1% by weight to 30% by weight, or 1% by weight to 20% by weight, or 1% by weight to 10% by weight based on the entire liquid crystal alignment agent composition. It may be contained in% by weight. That is, the liquid crystal alignment agent composition includes a first polymer in which an acid anhydride group is bonded to at least one terminal, a terminal modifier, and a second polymer in which the acid anhydride group is modified by the terminal modifier. May be mixed.

前記第2重合体が液晶配向剤組成物全体に対して0.5重量%未満に過度に減少する場合、重合体末端の改質程度が微々であり、液晶配向剤組成物の光透過度、電気特性向上が十分に実現され難い。また、前記第2重合体が液晶配向剤組成物全体に対して40重量%超過に過度に増加する場合、重合体固有の配向性質および電気的特性が低下する限界がある。 When the second polymer is excessively reduced to less than 0.5% by weight with respect to the entire liquid crystal alignment agent composition, the degree of modification of the polymer terminal is slight, and the light transmittance of the liquid crystal alignment agent composition, It is difficult to sufficiently improve the electrical characteristics. Further, when the second polymer is excessively increased by more than 40% by weight with respect to the entire liquid crystal alignment agent composition, there is a limit that the orientation property and the electrical property peculiar to the polymer are deteriorated.

(2)アミノ基を含有する末端改質剤化合物
前記一実施形態の液晶配向剤組成物は、前述した重合体以外に、アミノ基を含有する末端改質剤化合物を含むことができ、前記末端改質剤化合物に含有されているアミノ基により前述した重合体末端酸無水物基を効果的に改質させることができる。したがって、重合体末端の酸無水物基と化学的に反応が難しい作用基を含有する末端改質剤を用いる場合、本発明で実現される水準の効果を得難い。
(2) Terminal modifier compound containing an amino group The liquid crystal alignment agent composition of the above embodiment may contain an amino group-containing terminal modifier compound in addition to the above-mentioned polymer, and the terminal may be contained. The above-mentioned polymer terminal acid anhydride group can be effectively modified by the amino group contained in the modifier compound. Therefore, when a terminal modifier containing an action group that is chemically difficult to react with the acid anhydride group at the polymer terminal is used, it is difficult to obtain the level of effect realized by the present invention.

前記アミノ基を含有する末端改質剤化合物は、分子内にアミノ基を含有している多様な有機化合物または無機化合物を用いることができ、前記有機化合物または無機化合物の種類が大きく限定されるのではない。 As the terminal modifier compound containing an amino group, various organic compounds or inorganic compounds containing an amino group in the molecule can be used, and the types of the organic compound or the inorganic compound are largely limited. is not it.

好ましくは、前記末端改質剤化合物として1個のアミノ基が含有されているモノアミン化合物を用いることができる。前記末端改質剤化合物として2以上のアミノ基が含有されている多価アミンを用いる場合、前記重合体末端の酸無水物基との改質反応以降、重合体の単量体(例えば、テトラカルボン酸無水物)などと副反応が進行されることによって、液晶配向剤組成物の粘度が上昇し、プリンティングエラーに起因した問題が発生することがある。 Preferably, a monoamine compound containing one amino group can be used as the terminal modifier compound. When a polyvalent amine containing two or more amino groups is used as the terminal modifier compound, the monomer of the polymer (for example, tetra) is used after the modification reaction with the acid anhydride group at the terminal of the polymer. As the side reaction with (carboxylic acid anhydride) or the like proceeds, the viscosity of the liquid crystal alignment agent composition increases, which may cause a problem caused by a printing error.

前記アミノ基を含有する末端改質剤化合物の具体的な例としては、下記化学式6で表される化合物が挙げられる。
[化学式6]

Figure 0007028530000021
前記化学式6で、LおよびLは、それぞれ独立して、直接結合、-O-、-CO-、-S-、-CONH-、-COO-、-O(CHO-、-COO-(CH-OCO-、炭素数1から10のアルキレン基、炭素数1から10のハロアルキレン基、炭素数3から20のシクロアルキレン基、炭素数3から20のヘテロシクロアルキレン基、炭素数6から30のアリーレン基、または炭素数3から20のヘテロアリーレン基のうちの一つであり、tは1から10の整数であり、Xは水素、ヒドロキシ基、ニトロ基、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つである。 Specific examples of the terminal modifier compound containing an amino group include a compound represented by the following chemical formula 6.
[Chemical formula 6]
Figure 0007028530000021
In the above chemical formula 6, L 2 and L 3 are independently bonded, directly bonded, -O-, -CO-, -S-, -CONH-, -COO-, -O (CH 2 ) t O-, respectively. -COO- (CH 2 ) t -OCO-, alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, haloalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, heterocycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms. A group, one of an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, or a heteroarylene group having 3 to 20 carbon atoms, where t is an integer of 1 to 10 and X is a hydrogen, hydroxy group, nitro group, or It is one of the alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.

より好ましくは、前記化学式6で表される末端改質剤化合物は、Lが直接結合、Lが炭素数6のフェニレン基、Xがヒドロキシ基である1,3-アミノフェノールであってもよい。また、前記化学式6で表される末端改質剤化合物は、Lが直接結合、Lが炭素数6のフェニレン基、Xが水素であるアニリンであってもよい。 More preferably, the terminal modifier compound represented by the chemical formula 6 may be 1,3-aminophenol in which L 2 is a direct bond, L 3 is a phenylene group having 6 carbon atoms, and X is a hydroxy group. good. Further, the terminal modifier compound represented by the chemical formula 6 may be an aniline in which L 2 is a direct bond, L 3 is a phenylene group having 6 carbon atoms, and X is hydrogen.

前記アミノ基を含有する末端改質剤化合物は、前記液晶配向剤組成物全体重量を基準に0.1重量%から20重量%、または1重量%から20重量%、または1重量%から10重量%、または1重量%から5重量%で含有されてもよい。前記末端改質剤化合物の含有量が過度に多くなれば、分子の繰り返し単位数が減少して重合体固有の配向性質および電気的特性が低下する限界がある。 The amino group-containing terminal modifier compound is 0.1% by weight to 20% by weight, or 1% by weight to 20% by weight, or 1% by weight to 10% by weight based on the total weight of the liquid crystal alignment agent composition. It may be contained in%, or 1% by weight to 5% by weight. If the content of the terminal modifier compound is excessively high, there is a limit that the number of repeating units of the molecule is reduced and the orientation property and the electrical property peculiar to the polymer are deteriorated.

反面、前記末端改質剤化合物の含有量が過度に小さくなれば、前記液晶配向剤用重合体の末端酸無水物基の改質による光透過度および電気的特性の向上効果が十分に実現され難いことがある。 On the other hand, if the content of the terminal modifier compound becomes excessively small, the effect of improving the light transmittance and the electrical characteristics by modifying the terminal acid anhydride group of the polymer for liquid crystal alignment agent is sufficiently realized. It can be difficult.

II.液晶配向膜の製造方法
また、本発明は、前記一実施形態の液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階(段階1);前記塗膜を乾燥する段階(段階2);前記乾燥された塗膜に光を照射したりラビング処理したりして配向処理する段階(段階3);および前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階(段階4)を含む、液晶配向膜の製造方法を提供する。
II. Method for producing a liquid crystal alignment film Further, the present invention is a step of applying the liquid crystal alignment agent composition of the above embodiment to a substrate to form a coating film (step 1); a step of drying the coating film (step 2). The dried coating film is subjected to light irradiation or rubbing treatment to be oriented (step 3); and the oriented coating film is heat-treated and cured (step 4). A method for producing a liquid crystal alignment film is provided.

前記段階1は、前述した液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階である。前記液晶配向剤組成物に関する内容は前記一実施形態で前述した内容を全て含む。 The step 1 is a step of applying the liquid crystal alignment agent composition described above to a substrate to form a coating film. The content relating to the liquid crystal alignment agent composition includes all the contents described above in the above embodiment.

前記液晶配向剤組成物を基板に塗布する方法は特に制限されず、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェットなどの方法が用いられてもよい。 The method of applying the liquid crystal alignment agent composition to the substrate is not particularly limited, and for example, screen printing, offset printing, flexographic printing, inkjet printing, or the like may be used.

そして、前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒に溶解または分散させたものであってもよい。前記有機溶媒の具体的な例としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、2-ピロリドン、N-エチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチルウレア、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、1,3-ジメチル-イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、混合して用いられてもよい。 The liquid crystal alignment agent composition may be dissolved or dispersed in an organic solvent. Specific examples of the organic solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactum, 2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone and N-vinyl. Pyrrolidone, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ-butyrolactone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy-N, N-dimethylpropaneamide, 3-butoxy- N, N-dimethylpropanamide, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, ethylamyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, diglime, 4-hydroxy- 4-Methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monoisopropyl ether , Ethylene glycol monoisopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate and the like. These may be used alone or in combination.

また、前記液晶配向剤組成物は、有機溶媒以外に他の成分を追加的に含むことができる。非制限的な例として、前記液晶配向剤組成物が塗布された時、膜の厚さの均一性や表面平滑性を向上させたり、あるいは液晶配向膜と基板の密着性を向上させたり、あるいは液晶配向膜の誘電率や導電性を変化させたり、あるいは液晶配向膜の緻密性を増加させることができる添加剤が追加的に含まれてもよい。このような添加剤としては、各種溶媒、界面活性剤、シラン系化合物、誘電体または架橋性化合物などが例示され得る。 Further, the liquid crystal alignment agent composition may additionally contain other components in addition to the organic solvent. As a non-limiting example, when the liquid crystal alignment agent composition is applied, the uniformity of the film thickness and the surface smoothness are improved, or the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate is improved, or Additives that can change the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal alignment film or increase the density of the liquid crystal alignment film may be additionally contained. Examples of such additives include various solvents, surfactants, silane compounds, dielectrics, crosslinkable compounds and the like.

前記段階2は、前記液晶配向剤組成物を基板に塗布して形成された塗膜を乾燥する段階である。 The step 2 is a step of applying the liquid crystal alignment agent composition to the substrate and drying the formed coating film.

前記塗膜の乾燥段階は、ホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などの加熱手段により実施されてもよく、50℃から150℃、または50℃から100℃温度で行うことができる。 The drying step of the coating film may be carried out by a heating means such as a hot plate, a hot air circulation furnace, an infrared furnace, etc., and may be carried out at a temperature of 50 ° C to 150 ° C, or 50 ° C to 100 ° C.

前記段階3は、前記乾燥された塗膜に光を照射したりラビング処理したりして配向処理する段階である。 The step 3 is a step of irradiating the dried coating film with light or performing a rubbing treatment to perform an orientation treatment.

前記配向処理する段階で光照射は、150nmから450nm波長の偏光された紫外線を照射することであってもよい。この時、露光の強さは液晶配向剤用重合体の種類により異なり、10mJ/cmから10J/cmのエネルギー、好ましくは30mJ/cmから2J/cmのエネルギーを照射することができる。 The light irradiation at the step of the alignment treatment may be to irradiate polarized ultraviolet rays having a wavelength of 150 nm to 450 nm. At this time, the intensity of exposure varies depending on the type of the polymer for the liquid crystal alignment agent, and energy of 10 mJ / cm 2 to 10 J / cm 2 , preferably 30 mJ / cm 2 to 2 J / cm 2 can be irradiated. ..

前記紫外線としては、石英ガラス、ソダライムガラス、ソダライムフリーガラスなどの透明基板表面に誘電異方性の物質がコーティングされた基板を利用した偏光装置、微細にアルミニウムまたは金属ワイヤーが蒸着された偏光板、または石英ガラスの反射によるブルースター偏光装置などを通過または反射する方法で偏光処理された紫外線の中から選択された偏光紫外線を照射して配向処理を行う。この時、偏光された紫外線は、基板面に垂直に照射することもでき、特定の角に入射角を傾斜して照射することもできる。このような方法により液晶分子の配向能力が塗膜に付与されるようになる。 The ultraviolet rays include a polarizing device using a transparent substrate surface coated with a dielectric anisotropic substance such as quartz glass, sodalime glass, and sodalime-free glass, and polarization with finely vapor-deposited aluminum or metal wire. Alignment processing is performed by irradiating polarized ultraviolet rays selected from ultraviolet rays that have been polarized by a method that passes through or is reflected by a plate or a blue star polarizing device that reflects quartz glass. At this time, the polarized ultraviolet rays can be irradiated vertically to the substrate surface, or can be irradiated to a specific angle with an incident angle inclined. By such a method, the orientation ability of the liquid crystal molecules is imparted to the coating film.

また、前記配向処理する段階でラビング処理は、ラビング布を利用する方法を用いることができる。より具体的に、前記ラビング処理は、金属ローラにラビング布の織物を付けたラビングローラを回転させながら熱処理段階以降の塗膜の表面を一方向にラビングすることができる。 Further, in the rubbing treatment at the stage of the orientation treatment, a method using a rubbing cloth can be used. More specifically, in the rubbing treatment, the surface of the coating film after the heat treatment step can be rubbed in one direction while rotating the rubbing roller in which the woven fabric of the rubbing cloth is attached to the metal roller.

前記段階4は、前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階である。この時、前記熱処理は、ホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などの加熱手段により実施されてもよく、180℃から300℃、または200℃から300℃温度で行うことができる。 The step 4 is a step of heat-treating and curing the oriented coating film. At this time, the heat treatment may be carried out by a heating means such as a hot plate, a hot air circulation furnace, an infrared furnace, etc., and may be carried out at a temperature of 180 ° C to 300 ° C or 200 ° C to 300 ° C.

III.液晶配向膜
また、本発明は、前述した液晶配向膜の製造方法により製造された液晶配向膜を提供する。具体的に、前記液晶配向膜は、前記一実施形態の液晶配向剤組成物の配向硬化物を含むことができる。前記配向硬化物とは、前記一実施形態の液晶配向剤組成物の配向工程および硬化工程を経て得られる物質を意味する。
III. Liquid crystal alignment film The present invention also provides a liquid crystal alignment film manufactured by the method for producing a liquid crystal alignment film described above. Specifically, the liquid crystal alignment film can contain an alignment cured product of the liquid crystal alignment agent composition of the above embodiment. The oriented cured product means a substance obtained through the alignment step and the curing step of the liquid crystal alignment agent composition of the above embodiment.

前述のように、前記化学式1で表される繰り返し単位、前記化学式2で表される繰り返し単位および前記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体;およびアミノ基を含有する末端改質剤化合物を含む液晶配向剤組成物を利用すれば、高い光透過率を有し、優れた配向性および電気的特性を有する液晶配向膜を製造することができる。 As described above, the present invention comprises one or more repeating units selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2, and the repeating unit represented by the chemical formula 3. When a liquid crystal alignment agent composition containing a polymer having an acid anhydride group bonded to at least one terminal; and a terminal modifier compound containing an amino group is used, it has a high light transmittance and excellent orientation and excellent orientation. A liquid crystal alignment film having electrical properties can be produced.

前記液晶配向膜の厚さが大きく限定されるのではないが、例えば、0.001μmから100μm範囲内で自由に調節可能である。前記液晶配向膜の厚さが特定の数値分、増加したり減少したりする場合、配向膜で測定される物性も一定の数値分、変化することができる。 The thickness of the liquid crystal alignment film is not largely limited, but can be freely adjusted, for example, within the range of 0.001 μm to 100 μm. When the thickness of the liquid crystal alignment film increases or decreases by a specific numerical value, the physical properties measured by the alignment film can also change by a certain numerical value.

具体的に、前記液晶配向膜は、下記数式2により測定された透過度変化量が0.75%以下、または0.7%以下、または0.1%から0.75%、または0.2%から0.75%、または0.3%から0.7%であってもよい。前記液晶配向膜の粘度変化量は、例えば、0.01μmから10μm、または0.05μmから50μm厚さの液晶配向膜に対して測定された値であってもよい。
[数式2]
透過度変化率(%)=第2液晶配向膜透過度-第1液晶配向膜透過度
Specifically, in the liquid crystal alignment film, the amount of change in permeability measured by the following formula 2 is 0.75% or less, 0.7% or less, or 0.1% to 0.75%, or 0.2. It may be% to 0.75%, or 0.3% to 0.7%. The amount of change in viscosity of the liquid crystal alignment film may be, for example, a value measured for a liquid crystal alignment film having a thickness of 0.01 μm to 10 μm or 0.05 μm to 50 μm.
[Formula 2]
Transmittance rate of change (%) = 2nd liquid crystal alignment film transmittance-1st liquid crystal alignment film transmittance

前記数式2で透過度を測定する具体的な方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、JASCO Asia Portal V-770 UV-VIS-NIR Spectrophotometer装備を用いて400nm波長で透過度を測定する方法を用いることができる。 The specific method for measuring the transmittance in the above formula 2 is not largely limited, but for example, the transmittance is measured at a wavelength of 400 nm using the JASCO Asia Portal V-770 UV-VIS-NIR Spectrophotometer equipment. Can be used.

また、前記液晶配向膜は、下記数式3により測定された粘度変化量が10cps以下、または5cps以下、または3cps以下、または0.1cpsから10cps、または0.1cpsから5cps、または0.1cpsから3cps、または2.01cpsから2.41cpsであってもよい。前記液晶配向膜の粘度変化量は、例えば、0.01μmから10μm、または0.05μmから50μmの厚さの液晶配向膜に対して測定された値であってもよい。
[数式3]
粘度変化量(cps)=(常温で30日保管後の液晶配向膜の粘度-最初の液晶配向膜の粘度)
Further, in the liquid crystal alignment film, the amount of change in viscosity measured by the following formula 3 is 10 cps or less, 5 cps or less, or 3 cps or less, or 0.1 cps to 10 cps, or 0.1 cps to 5 cps, or 0.1 cps to 3 cps. , Or may be from 2.01 cps to 2.41 cps. The amount of change in viscosity of the liquid crystal alignment film may be, for example, a value measured for a liquid crystal alignment film having a thickness of 0.01 μm to 10 μm or 0.05 μm to 50 μm.
[Formula 3]
Viscosity change amount (cps) = (Viscosity of liquid crystal alignment film after storage at room temperature for 30 days-viscosity of first liquid crystal alignment film)

前記数式3で粘度を測定する具体的な方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、25℃の温度、0.5rpmの回転速度およびRV-7番スピンドルでブルックフィールド粘度計で回転力(torque)により測定する方法を用いることができる。 Examples of specific methods for measuring viscosity according to the above formula 3 are not largely limited, but for example, a temperature of 25 ° C., a rotation speed of 0.5 rpm, and rotation with a Brookfield viscometer on an RV-7 spindle. A method of measuring by force (torque) can be used.

IV.液晶表示素子
また、本発明は前述した液晶配向膜を含む液晶表示素子を提供する。
IV. Liquid crystal display element The present invention also provides a liquid crystal display element including the above-mentioned liquid crystal alignment film.

前記液晶配向膜は、公知の方法により液晶セルに導入されてもよく、前記液晶セルは同様に公知の方法により液晶表示素子に導入されてもよい。前記液晶配向膜は、前記一実施形態の液晶配向剤組成物から製造されて優れた諸般物性と共に優れた安定性を実現することができる。これによって、高い信頼度を示すことができる液晶表示素子を提供するようになる。 The liquid crystal alignment film may be introduced into a liquid crystal cell by a known method, and the liquid crystal cell may be similarly introduced into a liquid crystal display element by a known method. The liquid crystal alignment film is produced from the liquid crystal alignment agent composition of the above embodiment and can realize excellent stability as well as excellent various physical characteristics. This makes it possible to provide a liquid crystal display element capable of showing high reliability.

一方、前記液晶表示素子は、1Hz、60℃温度でTOYO corporationの6254C装備を利用して測定した初期電圧保持率(voltage holding ratio、VHR)が90%以上、または90%から100%であってもよい。 On the other hand, the liquid crystal display element has an initial voltage holding ratio (voltage holding ratio, VHR) of 90% or more, or 90% to 100%, measured by using TOYO Corporation's 6254C equipment at a temperature of 1 Hz and 60 ° C. May be good.

また、前記液晶表示素子は、下記数式1により測定された電圧保持率変化量が7%以下、または5%以下、または3%以下、または0.1%から7%、または0.1%から5%、または0.1%から3%、または1%から3%、または1.5%から2.3%であってもよい。
[数式1]
VHR変化率(%)=初期VHR(V)-保管後VHR(V
Further, in the liquid crystal display element, the amount of change in the voltage holding ratio measured by the following formula 1 is 7% or less, 5% or less, 3% or less, or 0.1% to 7%, or 0.1%. It may be 5%, or 0.1% to 3%, or 1% to 3%, or 1.5% to 2.3%.
[Formula 1]
VHR rate of change (%) = initial VHR (V 0 ) -after storage VHR (V 1 )

前記数式1で初期電圧保持率(V)は液晶配向セルに対して、測定装備としてTOYOcorporationの6254C装備を用い、1Hz、60℃温度で測定した電圧保持率であり、保管後VHR(V)は同一の条件で120時間保管された液晶配向セルに対して、1Hz、60℃温度で同一の装備で測定した電圧保持率である。 In the above formula 1, the initial voltage retention rate (V 0 ) is the voltage retention rate measured at 1 Hz and 60 ° C. temperature using TOYO Corporation's 6254C equipment as the measurement equipment for the liquid crystal oriented cell, and is VHR (V 1 ) after storage. ) Is the voltage retention rate measured with the same equipment at 1 Hz and 60 ° C. temperature for the liquid crystal oriented cell stored under the same conditions for 120 hours.

また、前記液晶表示素子の輝度変動率が10%未満であってもよい。前記輝度変動率は、前記液晶表示素子の上板および下板に偏光板を付着し、前記偏光板が付着された液晶表示素子を7,000cd/mバックライトの上に付着し、ブラック状態の輝度を輝度明るさ測定装備であるPR-880装備を利用して測定した初期輝度(L0)と前記液晶表示素子を常温で交流電圧5Vで24時間駆動した以降、測定した後輝度(L1)間の差を初期輝度(L0)値で割って100をかけて求めることができる。前記液晶表示素子の輝度変動率が10%以上に増加する場合、前記液晶表示素子の残像特性が不良であると評価することができる。 Further, the luminance fluctuation rate of the liquid crystal display element may be less than 10%. The luminance fluctuation rate is such that a polarizing plate is attached to the upper plate and the lower plate of the liquid crystal display element, and the liquid crystal display element to which the polarizing plate is attached is attached to a 7,000 cd / m 2 backlight and is in a black state. The initial luminance (L0) measured by using the PR-880 equipment, which is the luminance brightness measurement equipment, and the luminance (L1) after the measurement after the liquid crystal display element was driven at room temperature at an AC voltage of 5 V for 24 hours. It can be obtained by dividing the difference between them by the initial brightness (L0) value and multiplying by 100. When the luminance fluctuation rate of the liquid crystal display element increases to 10% or more, it can be evaluated that the afterimage characteristic of the liquid crystal display element is poor.

本発明によれば、長期保管時にも変色性が低いため、液晶配向膜に適用時、優れた光透過度を示すことができ、向上した配向性および電気的特性を実現できる液晶配向剤組成物、これを利用した液晶配向膜の製造方法、およびこれを利用した液晶配向膜および液晶表示素子が提供され得る。 According to the present invention, since the discoloration property is low even during long-term storage, an excellent light transmittance can be exhibited when applied to a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal alignment agent composition capable of realizing improved orientation and electrical characteristics. , A method for producing a liquid crystal alignment film using this, and a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element using the same can be provided.

発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例により限定されるのではない。 The invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are merely examples of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

<製造例:ジアミンの製造> <Manufacturing example: Manufacture of diamine>

製造例1

Figure 0007028530000022
18.3g(100mmol)の2-クロロ-5-ニトロピリジン(2-chloro-5-nitropyridine、化合物1)、12.5g(98.6mmol)のパラフェニレンジアミン(p-PDA、化合物2)を200mLのジメチルスルホキシド(Dimethylsulfoxide、DMSO)に完全に溶かした後、23.4g(200mmol)のトリエチルアミン(triethylamine、TEA)を添加し、常温で12時間攪拌した。反応が終結すると反応物を500mLの水が入っている容器に投入し、1時間攪拌した。これを濾過して得た固体を200mLの水と200mLのエタノールで洗浄して16g(61.3mmol)の化合物3を合成した。(収率:60%)
Figure 0007028530000023
前記化合物3をエチルアセテート(ethyl acetate、EA)とTHFを1:1に混合した200mL溶液に溶かした後、0.8gのパラジウム(Pd)/炭素(C)を投入して水素環境下で12時間攪拌した。反応終了後、セライトパッドで濾過した濾液を濃縮して11gの化合物4ジアミン(N-4-Aminophenyl-2,5-pyridinediamine、p-IDA)を製造した。(収率:89%) Production Example 1
Figure 0007028530000022
200 mL of 18.3 g (100 mmol) 2-chloro-5-nitropyridine (2-chloro-5-nitropyridine, compound 1) and 12.5 g (98.6 mmol) para-phenylenediamine (p-PDA, compound 2) After being completely dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO), 23.4 g (200 mmol) of triethylamine (TEA) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. When the reaction was completed, the reaction product was put into a container containing 500 mL of water and stirred for 1 hour. The solid obtained by filtering this was washed with 200 mL of water and 200 mL of ethanol to synthesize 16 g (61.3 mmol) of compound 3. (Yield: 60%)
Figure 0007028530000023
After dissolving the above compound 3 in a 200 mL solution in which ethyl acetate (EA) and THF are mixed 1: 1, 0.8 g of palladium (Pd) / carbon (C) is added and 12 in a hydrogen environment. Stir for hours. After completion of the reaction, the filtrate filtered through a cerite pad was concentrated to produce 11 g of compound 4diamine (N-4-Aminophenyl-2,5-pyridinediamine, p-IDA). (Yield: 89%)

製造例2

Figure 0007028530000024
Figure 0007028530000025
前記パラフェニレンジアミン(p-PDA、化合物2)の代わりにメタフェニレンジアミン(m-PDA)を用いたことを除いては、前記製造例1と同様な方法で製造例2のジアミンを製造した。 Manufacturing example 2
Figure 0007028530000024
Figure 0007028530000025
The diamine of Production Example 2 was produced by the same method as in Production Example 1 except that meta-phenylenediamine (m-PDA) was used in place of the para-phenylenediamine (p-PDA, compound 2).

製造例3

Figure 0007028530000026
Figure 0007028530000027
前記2-クロロ-5-ニトロピリジン(2-chloro-5-nitropyridine、化合物1)の代わりに2-クロロ-4-ニトロピリジン(2-chloro-4-nitropyridine)を用いたことを除いては、前記製造例1と同様な方法で製造例3のジアミンを製造した。 Production example 3
Figure 0007028530000026
Figure 0007028530000027
Except for the fact that 2-chloro-4-nitropyridine (2-chloro-4-nitropyridine) was used in place of the 2-chloro-5-nitropyridine (2-chloro-5-nitropyridine, compound 1). The diamine of Production Example 3 was produced by the same method as in Production Example 1.

<実施例:液晶配向剤組成物および液晶配向膜の製造> <Example: Production of liquid crystal alignment agent composition and liquid crystal alignment film>

実施例1 Example 1

(1)液晶配向剤組成物の製造
前記製造例1のジアミン(N-4-Aminophenyl-2,5-pyridinediamine)7.60g(38mmol)をNMPに溶かした後、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic acid dianhydride)11.77g(40mmol)を25℃で4時間攪拌して、末端に酸無水物基が結合された液晶配向剤用重合体を合成した。以降、末端改質剤として1,3-アミノフェノール(1,3-Aminophenol)0.44g(4mmol)を添加して20時間攪拌して液晶配向剤組成物を製造した。
(1) Production of Liquid Liquid Alignment Agent Composition After dissolving 7.60 g (38 mmol) of the diamine (N-4-Aminophenyl-2,5-pyridinidine) of Production Example 1 in NMP, 3,3', 4,4 11.77 g (40 mmol) of'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3', 4,4'-Biphenylethyltracarboxyl acid dianhydride) was stirred at 25 ° C. for 4 hours with an acid anhydride group attached to the end. A polymer for a liquid crystal aligning agent was synthesized. Subsequently, 0.44 g (4 mmol) of 1,3-aminophenol (1,3-Aminophenol) was added as a terminal modifier and stirred for 20 hours to prepare a liquid crystal alignment agent composition.

(2)液晶配向膜の製造
厚さ60nm、面積1cmx1cmのITO電極がパターン化され、2.5cmx2.7cmの大きさを有する四角形ガラス基板上にスピンコーティング方式で前記実施例1の(1)で得られた液晶配向剤組成物を塗布した。次に、液晶配向剤組成物が塗布された基板を80℃のホットプレートの上に置いて2分間乾燥した。以降、線偏光子付き露光器を利用して254nmの紫外線を0.25J/cmの露光量で照射して配向処理させ、230℃のオーブンで15分間焼成(硬化)して厚さ0.1μmの液晶配向膜を製造した。
(2) Production of Liquid Crystal Alignment Film In (1) of Example 1 above, an ITO electrode having a thickness of 60 nm and an area of 1 cm x 1 cm is patterned and spun-coated on a square glass substrate having a size of 2.5 cm x 2.7 cm. The obtained liquid crystal alignment agent composition was applied. Next, the substrate coated with the liquid crystal alignment agent composition was placed on a hot plate at 80 ° C. and dried for 2 minutes. After that, using an exposure device with a linear polarizing element, ultraviolet rays of 254 nm were irradiated at an exposure amount of 0.25 J / cm 2 for orientation treatment, and then baked (cured) in an oven at 230 ° C. for 15 minutes to obtain a thickness of 0. A 1 μm liquid crystal alignment film was produced.

実施例2
前記末端改質剤として1,3-アミノフェノールの代わりにアニリン(Aniline)を添加したことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物および液晶配向膜を製造した。
Example 2
A liquid crystal alignment agent composition and a liquid crystal alignment film were produced in the same manner as in Example 1 except that aniline was added instead of 1,3-aminophenol as the terminal modifier.

<比較例:液晶配向剤組成物および液晶配向膜の製造> <Comparative example: Production of liquid crystal alignment agent composition and liquid crystal alignment film>

比較例1
前記末端改質剤1,3-アミノフェノールを添加しないことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物および液晶配向膜を製造した。
Comparative Example 1
A liquid crystal alignment agent composition and a liquid crystal alignment film were produced in the same manner as in Example 1 except that the terminal modifiers 1,3-aminophenol were not added.

比較例2
前記末端改質剤として1,3-アミノフェノールの代わりに下記化学式Aで表される5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-6-メチルヘキサヒドロ-2-ベンゾフラン-1,3-ジオンを用いたことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物および液晶配向膜を製造した。
[化学式A]

Figure 0007028530000028
Comparative Example 2
As the terminal modifier, instead of 1,3-aminophenol, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -6-methylhexahydro-2-benzofuran-1, represented by the following chemical formula A, A liquid crystal alignment agent composition and a liquid crystal alignment film were produced in the same manner as in Example 1 except that 3-dione was used.
[Chemical formula A]
Figure 0007028530000028

比較例3
前記製造例1のジアミン(N-4-Aminophenyl-2,5-pyridinediamine)の代わりにp-フェニレンジアミン(p-phenylenediamine、p-PDA)を添加したことを除いては、前記実施例1と同様な方法で液晶配向剤組成物および液晶配向膜を製造した。
Comparative Example 3
Same as Example 1 except that p-phenylenediamine (p-PDA) was added instead of the diamine (N-4-Aminophenyl-2,5-pyridinediamine) of Production Example 1. The liquid crystal alignment agent composition and the liquid crystal alignment film were produced by the above methods.

<実験例:実施例および比較例で得られた液晶配向剤組成物および液晶配向膜の物性測定>
前記実施例および比較例で得られた液晶配向剤組成物、または液晶配向膜、そしてこれを利用して製造された液晶配向セルから物性を下記方法で測定し、その結果を表1に示した。
<Experimental example: Measurement of physical properties of the liquid crystal alignment agent composition and the liquid crystal alignment film obtained in Examples and Comparative Examples>
Physical properties were measured by the following method from the liquid crystal alignment agent composition or the liquid crystal alignment film obtained in the above Examples and Comparative Examples, and the liquid crystal alignment cell manufactured by using the same, and the results are shown in Table 1. ..

具体的な液晶配向セルの製造方法は次のとおりである。上板/下板としてそれぞれ使用される2個のガラス基板上に形成された液晶配向膜が互いに対向しながら、配向方向が互いに並んでいるように整列させた後、上下板を合着し、シーリング剤を利用して硬化することによって空セルを製造した。そして、前記空セルに液晶を注入し、注入口をシーリング剤で密封して、液晶配向セルを製造した。 The specific method for manufacturing a liquid crystal alignment cell is as follows. The liquid crystal alignment films formed on the two glass substrates used as the upper plate / lower plate are aligned with each other so that the orientation directions are aligned with each other, and then the upper and lower plates are joined together. Empty cells were manufactured by curing using a sealant. Then, the liquid crystal was injected into the empty cell, and the injection port was sealed with a sealing agent to manufacture a liquid crystal alignment cell.

1.AC残像
液晶配向セルの上板および下板に偏光板を互いに垂直になるように付着した。前記偏光板が付着された液晶セルを7,000cd/mのバックライト上に付着し、ブラック状態の輝度を輝度明るさ測定装備であるPR-880装備を利用して測定した。そして、前記液晶セルを常温で交流電圧5Vで24時間駆動した。以降、液晶セルの電圧をオフした状態で前述と同様にブラック状態の輝度を測定した。液晶セルの駆動前測定された初期輝度(L0)と駆動後測定された後輝度(L1)間の差を初期輝度(L0)値で割って100をかけて輝度変動率を計算した。このように計算された輝度変動率は0%に近いほど配向安定性に優れていることを意味する。このような輝度変化率の測定結果を通じて次の基準下で残像水準を評価した。
優秀:輝度変動率が10%未満
普通:輝度変動率が10%から20%
不良:輝度変動率が20%超過
1. 1. AC afterimage A polarizing plate was attached to the upper and lower plates of the liquid crystal alignment cell so as to be perpendicular to each other. The liquid crystal cell to which the polarizing plate was attached was attached to a backlight of 7,000 cd / m 2 , and the brightness in the black state was measured using the PR-880 equipment, which is a luminance brightness measurement equipment. Then, the liquid crystal cell was driven at room temperature with an AC voltage of 5 V for 24 hours. After that, the brightness in the black state was measured in the same manner as described above with the voltage of the liquid crystal cell turned off. The brightness fluctuation rate was calculated by dividing the difference between the initial brightness (L0) measured before driving the liquid crystal cell and the post-luminance (L1) measured after driving by the initial brightness (L0) value and multiplying by 100. The closer the luminance volatility calculated in this way is to 0%, the better the orientation stability. The afterimage level was evaluated under the following criteria through the measurement results of the brightness change rate.
Excellent: Brightness fluctuation rate is less than 10% Normal: Brightness fluctuation rate is 10% to 20%
Defective: Brightness fluctuation rate exceeds 20%

2.電圧保持率(voltage holding ratio、VHR)の長期信頼性
前記液晶配向セルに対して、測定装備としてTOYO corporationの6254C装備を用い、1Hz、60℃温度で初期電圧保持率(V)を測定した。そして、同一の装備で同一の条件で120時間保管後、1Hz、60℃温度で電圧保持率(V)を測定し、下記数式1により電圧保持率の変化率を計算して、長期信頼性を評価した。
[数式1]
VHR変化率(%)=初期VHR(V)-保管後VHR(V
2. 2. Long-term reliability of voltage holding ratio (VHR) For the liquid crystal alignment cell, the initial voltage holding ratio (V 0 ) was measured at 1 Hz and 60 ° C. using TOYO corporation's 6254C equipment as the measurement equipment. .. Then, after storing for 120 hours under the same equipment and under the same conditions, the voltage holding rate (V 1 ) is measured at a temperature of 1 Hz and 60 ° C., and the rate of change in the voltage holding rate is calculated by the following formula 1 to obtain long-term reliability. Was evaluated.
[Formula 1]
VHR rate of change (%) = initial VHR (V 0 ) -after storage VHR (V 1 )

3.長期色変化
前記実施例および比較例の液晶配向剤組成物を常温(25℃)、湿度40%以内の条件で120時間保管した後、前記実施例1の(2)に記載された方法で第1液晶配向膜を製造した。
3. 3. Long-term color change After storing the liquid crystal alignment agent compositions of Examples and Comparative Examples at room temperature (25 ° C.) and humidity within 40% for 120 hours, the method described in (2) of Example 1 is used. 1 A liquid crystal alignment film was manufactured.

また、前記実施例および比較例の液晶配向剤組成物を常温(25℃)、湿度40%以内の条件で120時間保管せずに、直ちに前記実施例1の(2)に記載された方法で第2液晶配向膜を製造した。 Further, the liquid crystal alignment agent compositions of Examples and Comparative Examples were not stored for 120 hours at room temperature (25 ° C.) and humidity within 40%, but immediately by the method described in (2) of Example 1 above. A second liquid crystal alignment film was manufactured.

以降、前記第1液晶配向膜と第2液晶配向膜のそれぞれに対して、JASCO Asia Portal V-770 UV-VIS-NIR Spectrophotometer装備を用いて400nm波長で透過度を測定し、下記数式2を通じて透過度変化率を計算して長期色変化を評価した。
[数式2]
透過度変化率(%)=第2液晶配向膜透過度-第1液晶配向膜透過度
Hereinafter, the transmittance of each of the first liquid crystal alignment film and the second liquid crystal alignment film is measured at a wavelength of 400 nm using the JASCO Asia Portal V-770 UV-VIS-NIR Spectrophotometer equipment, and the transmittance is transmitted through the following formula 2. The rate of change was calculated and the long-term color change was evaluated.
[Formula 2]
Transmittance rate of change (%) = 2nd liquid crystal alignment film transmittance-1st liquid crystal alignment film transmittance

4.保存安定性
前記実施例および比較例の液晶配向膜に対して、最初の粘度と、常温(20~30℃)で30日間保管した後の粘度をそれぞれ測定して下記数式3により粘度変化量を測定した。
4. Storage stability For the liquid crystal alignment films of the above Examples and Comparative Examples, the initial viscosity and the viscosity after storage at room temperature (20 to 30 ° C.) for 30 days were measured, and the amount of change in viscosity was determined by the following formula 3. It was measured.

前記液晶配向膜の粘度は、25℃の温度、0.5rpmの回転速度およびRV-7番スピンドルでブルックフィールド粘度計で回転力(torque)により測定することができる。
[数式3]
粘度変化量(cps)=(常温で30日保管後の液晶配向膜の粘度-最初の液晶配向膜の粘度)
The viscosity of the liquid crystal alignment film can be measured by a temperature of 25 ° C., a rotation speed of 0.5 rpm, and a torque with a Brookfield viscometer on the RV-7 spindle.
[Formula 3]
Viscosity change amount (cps) = (Viscosity of liquid crystal alignment film after storage at room temperature for 30 days-viscosity of first liquid crystal alignment film)

Figure 0007028530000029
Figure 0007028530000029

前記表1に示すように、液晶配向剤組成物内にp-IDAから合成されたポリイミドまたはその前駆体重合体と共に末端改質剤として1,3-アミノフェノールまたはアニリンのようなアミン化合物を用いた実施例の液晶配向剤組成物は、これから得られた配向セルの輝度変動率が10%未満と優れた配向安定性を示し、長期保管時にもVHRの変化率が1.5%から2.3%と低く示されて優れた電気的信頼性を示し、長期保管時にも配向膜の透過度変化率が0.3%から0.7%と低く示され、粘度変化量も2.01cpsから2.41cpsと低いため、配向膜の信頼性が優れていることが確認された。 As shown in Table 1, an amine compound such as 1,3-aminophenol or aniline was used as a terminal modifier together with a polyimide synthesized from p-IDA or a precursor polymer thereof in the liquid crystal alignment agent composition. The liquid crystal alignment agent composition of the example showed excellent orientation stability with the brightness fluctuation rate of the alignment cell obtained from this being less than 10%, and the change rate of VHR was 1.5% to 2.3 even during long-term storage. It is shown as low as% to show excellent electrical reliability, the rate of change in permeability of the alignment film is shown as low as 0.3% to 0.7% even during long-term storage, and the amount of change in viscosity is also shown as low as 2.01 cps to 2. Since it was as low as .41 cps, it was confirmed that the reliability of the alignment film was excellent.

反面、末端改質剤が全く含有されていない比較例1の液晶配向剤組成物は、長期保管時、VHRの変化率が7.2%と実施例に比べて非常に高く示され、長期保管による電気的信頼性が不良であることが示され、長期保管時に配向膜の透過度変化率が3.4%と増加して配向膜の信頼性も減少することを確認した。 On the other hand, the liquid crystal alignment agent composition of Comparative Example 1 containing no terminal modifier was shown to have a VHR change rate of 7.2% during long-term storage, which was much higher than that of Examples, and was stored for a long period of time. It was confirmed that the electrical reliability was poor, and the transmittance change rate of the alignment film increased to 3.4% during long-term storage, and the reliability of the alignment film also decreased.

特に、化学式Aのような二無水物構造の添加剤を適用した比較例2の液晶配向剤組成物では、長期保管時にVHRの変化率が13.4%と実施例だけでなく、比較例1に比べても非常に高く示され、長期保管による電気的信頼性が非常に不良であることが示され、長期保管時に配向膜の透過度変化率が1.0%と実施例に比べて増加し、粘度変化量も72cpsと急激に増加して、配向膜の信頼性が減少することを確認した。 In particular, in the liquid crystal alignment agent composition of Comparative Example 2 to which an additive having a dianhydride structure such as Chemical Formula A was applied, the rate of change of VHR was 13.4% during long-term storage, which was not only in Example but also in Comparative Example 1. It was shown to be very high compared to the above, and it was shown that the electrical reliability due to long-term storage was very poor, and the transmittance change rate of the alignment film increased to 1.0% during long-term storage as compared with the examples. However, it was confirmed that the amount of change in viscosity also increased sharply to 72 cps, and the reliability of the alignment film decreased.

一方、ポリイミドまたはその前駆体重合体合成に使用されるジアミンを液晶配向剤分野で幅広く使用されるp-フェニレンジアミンに変更した比較例3の場合、78%の初期電圧保持率(VHR)を示して、99%の初期電圧保持率(VHR)を実施例1に比べて減少するだけでなく、長期保管時にVHRの変化率が15.8%と急激に増加して電気的特性が不良であることを確認することができた。しかも、輝度変動率が20%超過と増加してAC残像特性が不良であるという点を確認することができた。 On the other hand, in the case of Comparative Example 3 in which the diamine used for the synthesis of polyimide or its precursor polymer was changed to p-phenylenediamine widely used in the liquid crystal alignment agent field, the initial voltage retention rate (VHR) of 78% was shown. Not only does the initial voltage holding rate (VHR) of 99% decrease as compared to Example 1, but the rate of change of VHR rapidly increases to 15.8% during long-term storage, resulting in poor electrical characteristics. I was able to confirm. Moreover, it was confirmed that the luminance fluctuation rate increased to over 20% and the AC afterimage characteristics were poor.

Claims (13)

下記化学式1で表される繰り返し単位、下記化学式2で表される繰り返し単位および下記化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体;および
アミノ基を含有する末端改質剤化合物を含む、
液晶配向剤組成物:
[化学式1]
Figure 0007028530000030
[化学式2]
Figure 0007028530000031
[化学式3]
Figure 0007028530000032
前記化学式1から3で、
およびRのうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であり、
からXは、それぞれ独立して、4価の有機基であり、
からYは、それぞれ独立して、下記化学式4で表される2価の有機基であり、
[化学式4]
Figure 0007028530000033
前記化学式4で、
Aは窒素であり、
は水素、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つであり、
aは1であり、
及びZのうちの一つが窒素であり、残りは炭素であり、
およびZは炭素である。
It contains one or more repeating units selected from the group consisting of the repeating unit represented by the following chemical formula 1, the repeating unit represented by the following chemical formula 2, and the repeating unit represented by the following chemical formula 3, and contains at least one terminal acid. Polymers to which an anhydride group is attached; and a terminal modifier compound containing an amino group,
Liquid crystal alignment agent composition:
[Chemical formula 1]
Figure 0007028530000030
[Chemical formula 2]
Figure 0007028530000031
[Chemical formula 3]
Figure 0007028530000032
With the above chemical formulas 1 to 3,
At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms and the rest is hydrogen.
X 1 to X 3 are independently tetravalent organic groups, respectively.
Y 1 to Y 3 are each independently a divalent organic group represented by the following chemical formula 4.
[Chemical formula 4]
Figure 0007028530000033
With the above chemical formula 4,
A is nitrogen,
R 3 is one of hydrogen, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
a is 1
One of Z 1 and Z 3 is nitrogen, the rest is carbon,
Z 2 and Z 4 are carbon.
前記化学式4で、R は水素である
請求項1に記載の液晶配向剤組成物。
In the chemical formula 4 , R 3 is hydrogen .
The liquid crystal alignment agent composition according to claim 1.
前記化学式4は、下記化学式4-1、化学式4-2および化学式4-3からなる群より選択された1種以上の作用基を含む、
請求項1又は2に記載の液晶配向剤組成物。
[化学式4-1]
Figure 0007028530000034
[化学式4-2]
Figure 0007028530000035
[化学式4-3]
Figure 0007028530000036
The chemical formula 4 contains one or more working groups selected from the group consisting of the following chemical formulas 4-1 and 4-2 and 4-3.
The liquid crystal alignment agent composition according to claim 1 or 2.
[Chemical formula 4-1]
Figure 0007028530000034
[Chemical formula 4-2]
Figure 0007028530000035
[Chemical formula 4-3]
Figure 0007028530000036
前記XからXは、それぞれ独立して、下記化学式5に記載された4価の有機基のうちの一つを含む、
請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物
[化学式5]
Figure 0007028530000037
前記化学式5で、
からRは、それぞれ独立して、水素、または炭素数1から10のアルキル基であり、
は直接結合、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO-、-CR1011-、-CONH-、-COO-、-(CH-、-O(CHO-、-COO-(CH-OCO-、フェニレンまたはこれらの組み合わせからなる群より選択されたいずれか一つであり、
10およびR11は、それぞれ独立して、水素、炭素数1から10のアルキル基、または炭素数1から10のハロアルキル基であり、
bは1から10の整数である。
Each of X1 to X3 independently contains one of the tetravalent organic groups described in Chemical Formula 5 below.
The liquid crystal alignment agent composition according to any one of claims 1 to 3.
[Chemical formula 5]
Figure 0007028530000037
With the above chemical formula 5,
R 4 to R 9 are independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
L 1 is a direct bond, -O-, -CO-, -S-, -SO-, -SO 2- , -CR 10 R 11- , -CONH-, -COO-,-(CH 2 ) b- , -O (CH 2 ) b O-, -COO- (CH 2 ) b -OCO-, phenylene, or any one selected from the group consisting of combinations thereof.
R 10 and R 11 are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, respectively.
b is an integer from 1 to 10.
前記アミノ基を含有する末端改質剤化合物は、下記化学式6で表されるものである、
請求項1から4のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物:
[化学式6]
Figure 0007028530000038
前記化学式6で、
およびLは、それぞれ独立して、直接結合、-O-、-CO-、-S-、-CONH-、-COO-、-O(CHO-、-COO-(CH-OCO-、炭素数1から10のアルキレン基、炭素数1から10のハロアルキレン基、炭素数3から20のシクロアルキレン基、炭素数3から20のヘテロシクロアルキレン基、炭素数6から30のアリーレン基、または炭素数3から20のヘテロアリーレン基のうちの一つであり、
tは1から10の整数であり、
Xは水素、ヒドロキシ基、ニトロ基、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つである。
The terminal modifier compound containing an amino group is represented by the following chemical formula 6.
The liquid crystal alignment agent composition according to any one of claims 1 to 4.
[Chemical formula 6]
Figure 0007028530000038
With the above chemical formula 6,
L 2 and L 3 are independently bonded, directly bonded, -O-, -CO-, -S-, -CONH-, -COO-, -O (CH 2 ) t O-, -COO- (CH). 2 ) t -OCO-, alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, haloalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, heterocycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, 6 carbon atoms. It is one of an arylene group of 30 to 30 or a heteroarylene group having 3 to 20 carbon atoms.
t is an integer from 1 to 10
X is one of hydrogen, a hydroxy group, a nitro group, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
前記アミノ基を含有する末端改質剤化合物の含有量は、液晶配向剤組成物全体重量を基準に0.1重量%から20重量%である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物。
The content of the terminal modifier compound containing an amino group is 0.1% by weight to 20% by weight based on the total weight of the liquid crystal alignment agent composition.
The liquid crystal alignment agent composition according to any one of claims 1 to 5.
前記重合体は、
前記化学式1で表される繰り返し単位、化学式2で表される繰り返し単位および化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に酸無水物基が結合した重合体以外に、
前記化学式1で表される繰り返し単位、化学式2で表される繰り返し単位および化学式3で表される繰り返し単位からなる群より選択された1種以上の繰り返し単位を含み、少なくとも一末端に下記化学式7、化学式8、化学式9からなる群より選択された1種以上の末端作用基を含む第2重合体をさらに含む、
請求項1から6のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物:
[化学式7]
Figure 0007028530000039
[化学式8]
Figure 0007028530000040
[化学式9]
Figure 0007028530000041
前記化学式7から9で、
'およびR'のうちの少なくとも一つは炭素数1から10のアルキル基であり、残りは水素であり、
'からX'は、それぞれ独立して、4価の有機基であり、
'からY'は、それぞれ独立して、下記化学式10で表される2価の有機基であり、
'およびL'は、それぞれ独立して、直接結合、-O-、-CO-、-S-、-CONH-、-COO-、-O(CHO-、-COO-(CH-OCO-、炭素数1から10のアルキレン基、炭素数1から10のハロアルキレン基、炭素数3から20のシクロアルキレン基、炭素数3から20のヘテロシクロアルキレン基、炭素数6から30のアリーレン基、または炭素数3から20のヘテロアリーレン基のうちの一つであり、
tは1から10の整数であり、
X'は水素、ヒドロキシ基、ニトロ基、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つであり、
[化学式10
Figure 0007028530000042
前記化学式10で、
Aは窒素であり、
は水素、または炭素数1から10のアルキル基のうちの一つであり、
aは1であり、
からZのうちの少なくとも一つは窒素であり、残りは炭素である。
The polymer is
It contains one or more repeating units selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2, and the repeating unit represented by the chemical formula 3, and contains an acid anhydride at least at one end. In addition to the polymer to which the group is bonded,
It contains one or more repeating units selected from the group consisting of the repeating unit represented by the chemical formula 1, the repeating unit represented by the chemical formula 2, and the repeating unit represented by the chemical formula 3, and at least one end thereof is the following chemical formula 7. , Further comprising a second polymer containing one or more end-acting groups selected from the group consisting of Chemical Formula 8 and Chemical Formula 9.
The liquid crystal alignment agent composition according to any one of claims 1 to 6.
[Chemical formula 7]
Figure 0007028530000039
[Chemical formula 8]
Figure 0007028530000040
[Chemical formula 9]
Figure 0007028530000041
With the chemical formulas 7 to 9,
At least one of R 1'and R 2'is an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms and the rest is hydrogen.
X 1'to X 3'are independent tetravalent organic groups, respectively.
Y 1'to Y 3'are independent divalent organic groups represented by the following chemical formula 10 .
L 2'and L 3'are independent and directly bonded, -O-, -CO-, -S-, -CONH-, -COO-, -O (CH 2 ) t O-, -COO- (CH 2 ) t -OCO-, alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, haloalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, heterocycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, carbon. It is one of an arylene group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroarylene group having 3 to 20 carbon atoms.
t is an integer from 1 to 10
X'is one of a hydrogen, a hydroxy group, a nitro group, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
[Chemical formula 10 ]
Figure 0007028530000042
With the above chemical formula 10 ,
A is nitrogen ,
R 3 is one of hydrogen, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
a is 1
At least one of Z 1 to Z 4 is nitrogen and the rest is carbon.
前記第2重合体は、液晶配向剤組成物全体に対して0.5重量%から40重量%で含有されている、
請求項7に記載の液晶配向剤組成物。
The second polymer is contained in an amount of 0.5% by weight to 40% by weight based on the entire liquid crystal alignment agent composition.
The liquid crystal alignment agent composition according to claim 7.
請求項1から8のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物を基板に塗布して塗膜を形成する段階;
前記塗膜を乾燥する段階;
前記乾燥された塗膜に光を照射したりラビング処理したりして配向処理する段階;および
前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階
を含む、
液晶配向膜の製造方法。
A step of applying the liquid crystal alignment agent composition according to any one of claims 1 to 8 to a substrate to form a coating film;
The stage of drying the coating film;
Includes a step of irradiating the dried coating film with light or rubbing it to perform an orientation treatment; and a step of heat-treating the oriented coating film to cure it.
A method for manufacturing a liquid crystal alignment film.
前記塗膜を乾燥する段階は、50℃から150℃の温度で進行させる、
請求項9に記載の液晶配向膜の製造方法。
The step of drying the coating film is carried out at a temperature of 50 ° C to 150 ° C.
The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 9.
前記配向処理された塗膜を熱処理して硬化する段階は、180℃から300℃の温度で進行させる、
請求項9または10に記載の液晶配向膜の製造方法。
The step of heat-treating and curing the oriented coating film is carried out at a temperature of 180 ° C to 300 ° C.
The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 9 or 10.
請求項1から8のいずれか一項に記載の液晶配向剤組成物の配向硬化物を含む、
液晶配向膜。
A cured product of the liquid crystal alignment agent composition according to any one of claims 1 to 8.
Liquid crystal alignment film.
請求項12に記載の液晶配向膜を含む
液晶表示素子。
A liquid crystal display element including the liquid crystal alignment film according to claim 12.
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